uboot启动流程概述_uboot 分析之 启动流程

uboot的启动流程:

看一幅图:

1.第一阶段:start.s的内容:

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#include @该文件是第二步中mkconfig文件执行时创建的。include/config.h

#include

#include @在include目录下。

/*

*************************************************************************

*

* Jump vector table as in table 3.1 in [1]

*

*************************************************************************

*/

@这是一个异常跳转表,

.globl _start

_start:

b start_code @start_code才是真正的启动代码

ldr pc, _undefined_instruction

ldr pc, _software_interrupt

ldr pc, _prefetch_abort

ldr pc, _data_abort

ldr pc, _not_used

ldr pc, _irq

ldr pc, _fiq

_undefined_instruction: .word undefined_instruction @在标号_undefined_instruction处存储了一个变量,该变量也是一个标号地址

_software_interrupt: .word software_interrupt @执行上面的ldr pc, _undefined_instruction;指令会将变量undefined_instruction的值装入PC

_prefetch_abort: .word prefetch_abort @pc指向一个地址,CPU从该地址中取指执行

_data_abort: .word data_abort

_not_used: .word not_used

_irq: .word irq

_fiq: .word fiq

.balignl 16,0xdeadbeef

/*

*************************************************************************

*

* Startup Code (called from the ARM reset exception vector)

*

* do important init only if we don't start from memory!

* relocate armboot to ram

* setup stack

* jump to second stage

*

*************************************************************************

*/

_TEXT_BASE:

.word TEXT_BASE @变量TEXT_BASE由连接脚本指定,

.globl _armboot_start

_armboot_start:

.word _start@_start是在起始代码处定义的标号,当跳到_armboot_start后还是会跳转到_start

/*

* These are defined in the board-specific linker script.

*/

.globl _bss_start

_bss_start:

.word __bss_start @这是board/mini2440/u-boot.lds脚本中的变量,

.globl _bss_end

_bss_end:

.word_end @这也是board/mini2440/u-boot.lds脚本中的变量,

#ifdef CONFIG_USE_IRQ @这个宏在include/configs/$(board_name).h中定义。可以取消

/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */

.globl IRQ_STACK_START

IRQ_STACK_START:

.word 0x0badc0de

/* IRQ stack memory (calculated at run-time) */

.globl FIQ_STACK_START

FIQ_STACK_START:

.word 0x0badc0de

#endif

/*

* the actual start code

*/

start_code: @这是真正的启动代码

/* set the cpu to SVC32 mode*/

mrs r0,cpsr

bic r0,r0,#0x1f

orr r0,r0,#0xd3

msr cpsr,r0

bl coloured_LED_init @这个函数在status_led.h中被提升了作用域,但是在哪里面实现??status_led.h文件

bl red_LED_on @同上

@下面这些宏开关也是在include/configs/$(board_name).h中定义??

#if defined(CONFIG_AT91RM9200DK) || defined(CONFIG_AT91RM9200EK) || defined(CONFIG_AT91RM9200DF)

/*

* relocate exception table

*/

ldr r0, =_start

ldr r1, =0x0

mov r2, #16

copyex:

subs r2, r2, #1

ldr r3, [r0], #4

str r3, [r1], #4

bne copyex

#endif

@下面这些宏开关是在include/configs/$(board_name).h中定义

#if defined(CONFIG_S3C2400) || defined(CONFIG_S3C2410)||defined(CONFIG_S3C2440)

/* turn off the watchdog */

# if defined(CONFIG_S3C2400)

# define pWTCON 0x15300000

# define INTMSK 0x14400008 /* Interupt-Controller base addresses */

# define CLKDIVN 0x14800014 /* clock divisor register */

#else

# define pWTCON 0x53000000

# define INTMSK 0x4A000008 /* Interupt-Controller base addresses */

# define INTSUBMSK 0x4A00001C

# define CLKDIVN 0x4C000014 /* clock divisor register */

# endif

#define CLK_CTL_BASE 0x4c000000

#define MDIV_405 0x7f<<12

#define PSDIV_405 0x21

#define UPLL_MDIV_48 0x38<<12

#define UPLL_PSDIV_48 0x22

#define MDIV_200 0xa1<<12

#define PSDIV_200 0x31

ldr r0, =pWTCON

mov r1, #0x0

str r1, [r0]

/*

* mask all IRQs by setting all bits in the INTMR - default

*/

mov r1, #0xffffffff

ldr r0, =INTMSK

str r1, [r0]

# if defined(CONFIG_S3C2410)

ldr r1, =0x3ff

ldr r0, =INTSUBMSK

str r1, [r0]

# endif

/*add by gray*/

#if defined(CONFIG_S3C2440)

ldr r1, =0x7fff

ldr r0, =INTSUBMSK

str r1, [r0]

#endif

/*add by gray,这里是修改后的,其实可以在uboot启动的第二阶段start_armboot()函数里调用board_init()函数时重置CPU钟

对于S3C2440,MPLL(clk)=(2 * m * Fin) / p * 2^s,

m = MDIV + 8, p = PDIV + 2, s = SDIV.

这里MDIV =  0x7f, PDIV = 0x2 ,SDIV = 0x1

*/

#if defined(CONFIG_S3C2440)

/*FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4*/

ldr r0, =CLKDIVN

mov r1, #5

str r1,[r0]

mrc p15,0,r1,c1,c0,0 /*read ctrl reg*/

orr r1,r1,#0xc0000000 /*ASYN*/

mcr p15,0,r1,c1,c0,0 /*write ctrl reg*/

mov r1,#CLK_CTL_BASE

mov r2,#UPLL_MDIV_48

add r2, r2,#UPLL_PSDIV_48

str r2,[r1,#0x08] /*write UPLL first,48MHZ*/

mov r2,#MDIV_405

add r2,r2,#PSDIV_405 /*mpll_405MHZ*/

str r2,[r1,#0x04] /*MPLLCON*/

#else

/*F:H:P=1:2:4*/

ldr r0, =CLKDIVN

mov r1, #3

str r1,[r0]

mrc p15,0,r1,c1,c0,0 /*read ctrl reg*/

orr r1,r1,#0xc0000000

mcr p15,0,r1,c1,c0,0

mov r1,#CLK_CTL_BASE

mov r2,#MDIV_200

add r2,r2,#PSDIV_200 /*mpll_200MHZ*/

str r2,[r1,#0x04] /*MPLLCON*/

#endif

#endif /*CONFIG_S3C2400 || CONFIG_S3C2410 || CONFIG_S3C2440*/

/*

* we do sys-critical inits only at reboot,

* not when booting from ram!

*/

#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT

bl cpu_init_crit @如果没有定义CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT,就进行严格的初始化,调用lowlevel_init函数

#endif

#ifndef CONFIG_AT91RM9200 @AT91RM9200评估板,基于ARM920T内核

#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT

/* relocate U-Boot to RAM */

relocate:

adr r0, _start  /* r0

ldr r1, _TEXT_BASE /* test if we run from flash or RAM */

cmp r0, r1 /* don't reloc during debug */

beq stack_setup   /*如果_start与_TEXT_BASE相等,就直接跳去stack_setup进行栈的设置, 否则就要进行代码的拷贝,把代码拷贝到内存中*/

ldr r2, _armboot_start

ldr r3, _bss_start @计算代码段大小=_bss_start-_armboot_start

sub r2, r3, r2 /* r2

add r2, r0, r2 /* r2

@ r2 = _start的地址+代码段大小

copy_loop:

ldmia r0!, {r3-r10} /* copy from source address [r0] */

stmia r1!, {r3-r10} /* copy to target address [r1] */

cmp r0, r2 /* until source end addreee [r2] */

ble copy_loop

#endif /* CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT */

#endif

/* Set up the stack,设置栈 */

stack_setup:

ldr r0, _TEXT_BASE /*upper 128 KiB: relocated uboot */

sub r0, r0, #CFG_MALLOC_LEN /* malloc area,这是堆区 */

sub r0, r0, #CFG_GBL_DATA_SIZE /* bdinfo */

#ifdef CONFIG_USE_IRQ @如果定义了IRQ,就要为IRQ,FIQ分配中断栈。

sub r0, r0, #(CONFIG_STACKSIZE_IRQ+CONFIG_STACKSIZE_FIQ)

#endif

sub sp, r0, #12 /* leave 3 words for abort-stack */

clear_bss: @清除bss段,_bss_start 和_bss_end就是u-boot.lds脚本传入的变量

ldr r0, _bss_start /* find start of bss segment */

ldr r1, _bss_end /* stop here */

mov r2, #0x00000000 /* clear */

clbss_l:str r2, [r0] /* clear loop... */

add r0, r0, #4

cmp r0, r1

ble clbss_l

ldr pc, _start_armboot

_start_armboot: .word start_armboot @跳到start_armboot()函数执行,进入uboot的第二阶段

/*

*************************************************************************

*

* CPU_init_critical registers

*

* setup important registers

* setup memory timing

*

*************************************************************************

*/

#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT

cpu_init_crit: @进行严格的初始化,关闭I/D caches,MMU,

/*

* flush v4 I/D caches

*/

mov r0, #0

mcr p15, 0, r0, c7, c7, 0 /* flush v3/v4 cache */

mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 /* flush v4 TLB */

/*

* disable MMU stuff and caches

*/

mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0

bic r0, r0, #0x00002300 @ clear bits 13, 9:8 (--V- --RS)

bic r0, r0, #0x00000087 @ clear bits 7, 2:0 (B--- -CAM)

orr r0, r0, #0x00000002 @ set bit 2 (A) Align

orr r0, r0, #0x00001000 @ set bit 12 (I) I-Cache

mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0

/*

* before relocating, we have to setup RAM timing

* because memory timing is board-dependend, you will

* find a lowlevel_init.S in your board directory.

*/

mov ip, lr

#if defined(CONFIG_AT91RM9200DK) || defined(CONFIG_AT91RM9200EK) || defined(CONFIG_AT91RM9200DF)

#else

bl lowlevel_init @这个函数是重点。。在lowlevel_init.S中

#endif

mov lr, ip

mov pc, lr

#endif /* CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT */

lowlevel_init.S的内容:

_TEXT_BASE:

.word TEXT_BASE

.globl lowlevel_init

lowlevel_init: @很明显,是初始化SDRAM

/* memory control configuration */

/* make r0 relative the current location so that it */

/* reads SMRDATA out of FLASH rather than memory ! */

ldr r0, =SMRDATA

ldr r1, _TEXT_BASE

sub r0, r0, r1

ldr r1, =BWSCON /* Bus Width Status Controller */

add r2, r0, #13*4

0:

ldr r3, [r0], #4

str r3, [r1], #4

cmp r2, r0

bne 0b

/* everything is fine now */

mov pc, lr

.ltorg

2.进入uboot启动的第二阶段:start_armboot()

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start_armboot()在board.c中,处于lib_arm/下,在进入lib_arm目录下编译LIBS目标时依赖board.o文件

void start_armboot (void)

{

init_fnc_t **init_fnc_ptr;

char *s;

#if !defined(CFG_NO_FLASH) || defined (CONFIG_VFD) || defined(CONFIG_LCD)

ulong size;

#endif

#if defined(CONFIG_VFD) || defined(CONFIG_LCD)

unsigned long addr;

#endif

//gd是个寄存器变量,ARM平台对应R8寄存器

/* Pointer is writable since we allocated a register for it

*_armboot_start是代码的起始地址,链接脚本指定为0x33f80000,CFG_MALLOC_LEN=192k,

*所以gd的起始地址=0x33F50000

*/

gd = (gd_t*)(_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - sizeof(gd_t));

/* compiler optimization barrier needed for GCC >= 3.4 */

__asm__ __volatile__("": : :"memory");

memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));//清空gd_t结构体

gd->bd = (bd_t*)((char*)gd - sizeof(bd_t));//bd_t结构体

memset (gd->bd, 0, sizeof (bd_t));

gd->flags |= GD_FLG_RELOC;

monitor_flash_len = _bss_start - _armboot_start;//uboot代码的长度

//对结构体init_fnc_t *init_sequence[]数组中的函数指针挨个调用。

for (init_fnc_ptr = init_sequence; *init_fnc_ptr; ++init_fnc_ptr) {

if ((*init_fnc_ptr)() != 0) {

hang ();

}

}

/* 初始化flash*/

size = flash_init ();

。。。。。。

/* 初始化一个堆空间 */

mem_malloc_init (_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN);

nand_init(); /* go init the NAND */

/* 初始化环境变量,将环境参数读入内存指定位置 */

env_relocate ();

/* must do this after the framebuffer is allocated,串口初始化 */

serial_initialize();

/* IP Address */

gd->bd->bi_ip_addr = getenv_IPaddr ("ipaddr");

/* MAC Address,省略 */

devices_init (); /* get the devices list going. */

jumptable_init (); /*跳转表初始化 */

console_init_r (); /* fully init console as a device */

/* 使能异常中断 */

enable_interrupts ();

/* Perform network card initialisation if necessary */

#ifdef CONFIG_DRIVER_CS8900

cs8900_get_enetaddr (gd->bd->bi_enetaddr);

#endif

/* main_loop() can return to retry autoboot, if so just run it again. */

for (;;) {

main_loop ();

}

/* NOTREACHED - no way out of command loop except booting */

}

init_fnc_t *init_sequence[] = {

cpu_init, /* 基本的处理器相关配置,初始化IRQ/FIQ模式的栈 -- cpu/arm920t/cpu.c */

board_init, /* 基本的板级相关配置,设置系统时钟等 -- board/smdk2410/smdk2410.c */

interrupt_init, /* 初始化定时器处理 -- cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c */

env_init, /* 初始化环境变量,检查Flash上的环境参数是否有效 -- common/env_flash.c */

init_baudrate, /* 初始化波特率设置 -- lib_arm/board.c */

serial_init, /* 串口通讯设置 -- cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c */

console_init_f, /* 控制台初始化阶段1 -- common/console.c */

display_banner, /* 打印u-boot信息 -- lib_arm/board.c */

dram_init, /* 配置可用的RAM,检测系统内存映射 -- board/smdk2410/smdk2410.c */

display_dram_config, /* 显示RAM的配置大小 -- lib_arm/board.c */

NULL,

};

下面逐个分析初始化函数:

1.int cpu_init (void)

{

/* setup up stacks if necessary */

#ifdef CONFIG_USE_IRQ

IRQ_STACK_START = _armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - CFG_GBL_DATA_SIZE - 4;

FIQ_STACK_START = IRQ_STACK_START - CONFIG_STACKSIZE_IRQ;

#endif

return 0;

}

2.int board_init (void)//设置系统时钟,配置引脚,使能缓存

{

S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();

S3C24X0_GPIO * const gpio = S3C24X0_GetBase_GPIO();

/* to reduce PLL lock time, adjust the LOCKTIME register */

clk_power->LOCKTIME = 0xFFFFFF;

/* configure MPLL */

clk_power->MPLLCON = ((M_MDIV << 12) + (M_PDIV << 4) + M_SDIV);

......

/* configure UPLL */

clk_power->UPLLCON = ((U_M_MDIV << 12) + (U_M_PDIV << 4) + U_M_SDIV);

......

/* set up the I/O ports */

gpio->GPACON = 0x007FFFFF;

gpio->GPBCON = 0x00044555;

gpio->GPBUP = 0x000007FF;

gpio->GPCCON = 0xAAAAAAAA;

gpio->GPCUP = 0x0000FFFF;

gpio->GPDCON = 0xAAAAAAAA;

gpio->GPDUP = 0x0000FFFF;

gpio->GPECON = 0xAAAAAAAA;

gpio->GPEUP = 0x0000FFFF;

gpio->GPFCON = 0x000055AA;

gpio->GPFUP = 0x000000FF;

gpio->GPGCON = 0xFF95FFBA;

gpio->GPGUP = 0x0000FFFF;

gpio->GPHCON = 0x002AFAAA;

gpio->GPHUP = 0x000007FF;

/* arch number of SMDK2410-Board */

gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;

/* address of boot parameters */

gd->bd->bi_boot_params = 0x30000100;//为什么是这个地址

icache_enable();//下面这两个函数都是设置协处理器的相关寄存器,使能缓存

dcache_enable();

}

3.int interrupt_init (void)//初始化2410的PWM timer 4,使其能自动装载计数值,

//恒定的产生时间中断信号,但是中断被屏蔽了用不上。

{

S3C24X0_TIMERS * const timers = S3C24X0_GetBase_TIMERS();

/* use PWM Timer 4 because it has no output */

/* prescaler for Timer 4 is 16 */

timers->TCFG0 = 0x0f00;

if (timer_load_val == 0)

{

/*

* for 10 ms clock period @ PCLK with 4 bit divider = 1/2

* (default) and prescaler = 16. Should be 10390

* @33.25MHz and 15625 @ 50 MHz

*/

timer_load_val = get_PCLK()/(2 * 16 * 100);

}

/* load value for 10 ms timeout */

lastdec = timers->TCNTB4 = timer_load_val;

/* auto load, manual update of Timer 4 */

timers->TCON = (timers->TCON & ~0x0700000) | 0x600000;

/* auto load, start Timer 4 */

timers->TCON = (timers->TCON & ~0x0700000) | 0x500000;

timestamp = 0;

return (0);

}

4.int env_init(void)

{

int crc1_ok = 0, crc2_ok = 0;

uchar flag1 = flash_addr->flags;

uchar flag2 = flash_addr_new->flags;

ulong addr_default = (ulong)&default_environment[0];

ulong addr1 = (ulong)&(flash_addr->data);

ulong addr2 = (ulong)&(flash_addr_new->data);

crc1_ok = (crc32(0, flash_addr->data, ENV_SIZE) == flash_addr->crc);

crc2_ok = (crc32(0, flash_addr_new->data, ENV_SIZE) == flash_addr_new->crc);

if (crc1_ok && ! crc2_ok) {

gd->env_addr = addr1;

gd->env_valid = 1;

} else if (! crc1_ok && crc2_ok) {

gd->env_addr = addr2;

gd->env_valid = 1;

} else if (! crc1_ok && ! crc2_ok) {

gd->env_addr = addr_default;

gd->env_valid = 0;

} else if (flag1 == ACTIVE_FLAG && flag2 == OBSOLETE_FLAG) {

gd->env_addr = addr1;

gd->env_valid = 1;

} else if (flag1 == OBSOLETE_FLAG && flag2 == ACTIVE_FLAG) {

gd->env_addr = addr2;

gd->env_valid = 1;

} else if (flag1 == flag2) {

gd->env_addr = addr1;

gd->env_valid = 2;

} else if (flag1 == 0xFF) {

gd->env_addr = addr1;

gd->env_valid = 2;

} else if (flag2 == 0xFF) {

gd->env_addr = addr2;

gd->env_valid = 2;

}

return (0);

}

PS:

uboot的重要的数据结构

1)gd  全局数据变量指针,它保存了u-boot运行需要的全局数据,类型定义:

typedef struct global_data {

bd_t  *bd;      //board data pointor板子数据指针

unsigned long flags;   //指示标志,如设备已经初始化标志等。

unsigned long baudrate; //串口波特率

unsigned long have_console; /* 串口初始化标志*/

unsigned long reloc_off;   /* 重定位偏移,就是实际定向的位置与编译连接时指定的位置之差,一般为0 */

unsigned long env_addr; /* 环境参数地址*/

unsigned long env_valid; /* 环境参数CRC检验有效标志 */

unsigned long fb_base; /* base address of frame buffer */

#ifdef CONFIG_VFD

unsigned char vfd_type; /* display type */

#endif

void  **jt;  /* 跳转表,1.1.6中用来函数调用地址登记 */

} gd_t;

2)bd 板子数据指针。板子很多重要的参数。 类型定义如下:

typedef struct bd_info {

int   bi_baudrate;     /* 串口波特率 */

unsigned long bi_ip_addr;   /* IP 地址 */

unsigned char bi_enetaddr[6]; /* MAC地址*/

struct environment_s        *bi_env;

ulong         bi_arch_number; /* unique id for this board */

ulong         bi_boot_params; /* 启动参数 */

struct       /* RAM 配置 */

{

ulong start;

ulong size;

}bi_dram[CONFIG_NR_DRAM_BANKS];

} bd_t;

3)环境变量指针 env_t *env_ptr = (env_t *)(&environment[0]);(common/env_flash.c)

env_ptr指向环境参数区,系统启动时默认的环境参数environment[],定义在common/environment.c中。

参数解释:

bootdelay 定义执行自动启动的等候秒数

baudrate 定义串口控制台的波特率

netmask 定义以太网接口的掩码

ethaddr 定义以太网接口的MAC地址

bootfile 定义缺省的下载文件

bootargs 定义传递给Linux内核的命令行参数

bootcmd 定义自动启动时执行的几条命令

serverip 定义tftp服务器端的IP地址

ipaddr 定义本地的IP地址

stdin 定义标准输入设备,一般是串口

stdout 定义标准输出设备,一般是串口

stderr 定义标准出错信息输出设备,一般是串口

4)设备相关:

标准IO设备数组?evice_t *stdio_devices[] = { NULL, NULL, NULL };

设备列表    list_t    devlist = 0;

device_t的定义:include\devices.h中:

typedef struct {

int flags;          /* Device flags: input/output/system */

int ext;           /* Supported extensions   */

char name[16];        /* Device name    */

/* GENERAL functions */

int (*start) (void);     /* To start the device   */

int (*stop) (void);      /* To stop the device   */

/* 输出函数 */

void (*putc) (const char c); /* To put a char   */

void (*puts) (const char *s); /* To put a string (accelerator) */

/* 输入函数 */

int (*tstc) (void);      /* To test if a char is ready... */

int (*getc) (void);      /* To get that char   */

/* Other functions */

void *priv;          /* Private extensions   */

} device_t;

u-boot把可以用为控制台输入输出的设备添加到设备列表devlist,并把当前用作标准IO的设备指针加入stdio_devices数组中。

在调用标准IO函数如printf()时将调用stdio_devices数组对应设备的IO函数如putc()。

5)命令相关的数据结构,后面介绍。

6)与具体设备有关的数据结构,

如flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS];记录nor flash的信息。

nand_info_t nand_info[CFG_MAX_NAND_DEVICE]; nand flash块设备信息

5.static int init_baudrate (void)

{

char tmp[64]; /* long enough for environment variables */

int i = getenv_r ("baudrate", tmp, sizeof (tmp));//环境变量存于tmp缓冲中

gd->bd->bi_baudrate = gd->baudrate = (i > 0)

? (int) simple_strtoul (tmp, NULL, 10)

: CONFIG_BAUDRATE;

return (0);

}

6.int serial_init()实际调用下面这个函数,在移植时这个函数是第一个要修改的,因为要用到串口输出信息

static int serial_init_dev(const int dev_index)

{

S3C24X0_UART * const uart = S3C24X0_GetBase_UART(dev_index);

/* FIFO enable, Tx/Rx FIFO clear */

uart->UFCON = 0x07; //这里使用的是串口0.

uart->UMCON = 0x0;

/* Normal,No parity,1 stop,8 bit */

uart->ULCON = 0x3;

/*

* tx=level,rx=edge,disable timeout int.,enable rx error int.,

* normal,interrupt or polling

*/

uart->UCON = 0x245;

#ifdef CONFIG_HWFLOW

uart->UMCON = 0x1; /* RTS up */

#endif

/* FIXME: This is sooooooooooooooooooo ugly */

#if defined(CONFIG_ARCH_GTA02_v1) || defined(CONFIG_ARCH_GTA02_v2)

/* we need auto hw flow control on the gsm and gps port */

if (dev_index == 0 || dev_index == 1)

uart->UMCON = 0x10;

#endif

_serial_setbrg(dev_index);

return (0);

}

7.由于标准设备还没有初始化(gd->flags & GD_FLG_DEVINIT=0),这时控制台使用串口作为控制台

函数只有一句:gd->have_console = 1;

int console_init_f (void)

{

gd->have_console = 1; //将标志位置1

#ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE

if (getenv("silent") != NULL)

gd->flags |= GD_FLG_SILENT;

#endif

return (0);

}

8.int dram_init (void)

{//PHYS_SDRAM_1在整个include/configs.h文件中有很多定义,只在一个地方define为0x30000000

//PHYS_SDRAM_1_SIZE定义为64MB

gd->bd->bi_dram[0].start = PHYS_SDRAM_1;

gd->bd->bi_dram[0].size = PHYS_SDRAM_1_SIZE;

return 0;

}

9. ulong flash_init (void)

这里smdk2410的默认flash是AMD的,mini2440的板子是SST39F1601,如果NOR Flash符合CFI接口标准,可以使用drivers/cfi_flash.c

里面的接口函数,否则就得重写。如果使用cfi_flash.c,需要修改include/configs/$(board_name).h,在里面增加:

#define CFG_FLASH_CFI_DRIVER  1

在board/$(board_name)/Makefile中去掉flash.o

在《嵌入式linux完全手册》上P273页有说明。

首先是有一个变量flash_info_t flash_info[CFG_MAX_FLASH_BANKS]来记录flash的信息。flash_info_t定义:

typedef struct {

ulong size;   /* 总大小BYTE  */

ushort sector_count;  /* 总的sector数*/

ulong flash_id;  /* combined device & manufacturer code */

ulong start[CFG_MAX_FLASH_SECT];   /* 每个sector的起始物理地址。 */

uchar protect[CFG_MAX_FLASH_SECT]; /* 每个sector的保护状态,如果置1,在执行erase操作的时候将跳过对应sector*/

#ifdef CFG_FLASH_CFI //我不管CFI接口。

.....

#endif

} flash_info_t;

flash_init()的操作就是读取ID号,ID号指明了生产商和设备号,根据这些信息设置size,sector_count,flash_id.

以及start[]、protect[]。

10.mem_malloc_init()

11.nand_init()

12.env_relocate()

13.devices_init (); /* get the devices list going. */定义于common/devices.c

14.jumptable_init ()

15.console_init_r (); /* fully init console as a device ,前面结构体中的是前期控制台初始化,这是后期*/

主要过程:查看环境参数stdin,stdout,stderr中对标准IO的指定的设备名称,再按照环境指定的名称搜索devlist,将搜到的设备指针赋给标准IO数组stdio_devices[]。置gd->flag标志GD_FLG_DEVINIT。这个标志影响putc,getc函数的实现,未定义此标志时直接由串口serial_getc和serial_putc实现,定义以后通过标准设备数组stdio_devices[]中的putc和getc来实现IO。

下面是相关代码:

void putc (const char c)

{

#ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE

if (gd->flags & GD_FLG_SILENT)//GD_FLG_SILENT无输出标志

return;

#endif

if (gd->flags & GD_FLG_DEVINIT) {//设备list已经初始化

/* Send to the standard output */

fputc (stdout, c);

} else {

/* Send directly to the handler */

serial_putc (c);//未初始化时直接从串口输出。

}

}

void fputc (int file, const char c)

{

if (file < MAX_FILES)

stdio_devices[file]->putc (c);

}

为什么要使用devlist,std_device[]?

为了更灵活地实现标准IO重定向,任何可以作为标准IO的设备,如USB键盘,LCD屏,串口等都可以对应一个device_t的结构体变量,只需要实现getc和putc等函数,就能加入到devlist列表中去,也就可以被assign为标准IO设备std_device中去。如函数

int console_assign (int file, char *devname); /* Assign the console 重定向标准输入输出*/

这个函数功能就是把名为devname的设备重定向为标准IO文件file(stdin,stdout,stderr)。其执行过程是在devlist中查找devname的设备,返回这个设备的device_t指针,并把指针值赋给std_device[file]。

16.enable_interrupts ();

(1)首先,需要设置系统时钟、初始化串口,只要这两个设置好,就能从串口看到打印信息。

board_init函数设置MPLL,改变系统时钟,这是一个开发板相关的函数。

serial_init函数用来初始化串口,设置UART控制器,是CPU相关的函数,

(2)检测系统内存映射

对于特定的开发板,内存分布是比较明确的,dram_init函数指定了目标开发板的内存起始地址为0x30000000,大小为64M

(3)U-boot命令的格式

uboot中的每个命令都是通过U_BOOT_CMD宏来定义,格式:U_BOOT_CMD(name,maxargs,repeatable,command,"usage","help")

这个宏定义在include/command.h中,

(4)为内核设置启动参数

uboot是通过标记列表向内核传递参数,设置内存标记、命令标记的函数setup_memory_tags、setup_commandline_tag,

在lib_arm/armlinux.c中定义实现。如果要定义一个命令,需要在include/configs/$(board_name).h中增加一个关于

命令的配置项:

如: #define CONFIG_CMDLINE_TAG  1

对于arm架构的CPU,都是通过lib_arm/armlinux.c中的do_bootm_linux函数来启动内核,在这个函数中,设置标记列表,最后通过

the_kernel(0,bd->bi_arch_number,bd->bi_boot_params)调用内核。

PS:

1.分析过程参照了一位网友的文章,很有参考价值,给我很大帮助。我只是按照配置->编译->启动过程

的这么一个认识过程来分析,可能会显得比较混乱。

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